Ring Rolling (Halka Haddeleme) Üretim Tekniği ve QForm Uygulamaları

        Halka Haddeleme (Ring Rolling) üretim tekniği; savunma, havacılık, otomotiv, petro-kimya, mekanik ve nükleer sektörleri için rulmanlar, demiryolu tekerlekleri, dikişsiz tekerler, rulmanlar ve dişliler üretmek için 19. yüzyıldan beri kullanılmaktadır. Bu teknikte yüksek sıcaklıkta şekillendirilen alaşımlı çelik, yüksek yükler altında deforme edildiğinden dövme çeliklere benzer dayanım, aşınma direnci ve mikroyapı elde edilir.

        Ülkemizde Altay Tankının Taret Dişlisinden, Barış Pınarı Harekatıyla tanıdığımız Koral’ın Ana Rotasyon Dişlisine; Kule Vinçlerin Döner Merkez Göbeklerinden, Rulman İmalatına kadar kullanılan Halka ve Dişliler Ring Rolling imalat teknolojisi kullanılarak üretilmektedir. Kullanım alanına bilindik bir örnek vermek için 2. Dünya Savaşının açık ara en çok üretilen M4 Sherman tankı örnek olarak verilebilir. Aşağıda tankın genel görünümü ve ana taret dişlisi görülebilir [1].

M4 ShermanM4 Sherman Turret Race ASM

        Çapı küçük rulman ebatlarından 4-5 metre çaptaki rulman ve dişlilere kadar geniş bir yelpazeye yayılan bu üretim tekniği uygulama sahası sebebi ile zaruridir. Örneğin küçük ebatlı rulmanları Ring Rolling harici imal usülleri ile üretmek istenilen dayanım ve ömür değerlerini vermediği gibi büyük çaplı dişli ve rulmanlar imalatında dayanım ve ömür probleminin üzerine iç döküm boşlukları eklenmektedir. Aşağıda rulman ring rolling için örnek bir imalat uygulama videosu verilmiştir [2]:

        Temel prensiplere göre Ring Rolling işlemi iki ana gruba ayrılabilir, radyal şekillendirme ve radyal- eksenel şekillendirme. Şekillendirme, ana hadde ve mandrel arasındaki boşluğu azaltarak halkanın radyal bir yönde sıkılmasına dayanır. Bu sırada kılavuz haddeler daireselliği kontrol eder ve eksenel haddeler işlem sırasında halka yüksekliğini kontrol edilir.

        Seri üretimde başarılı halka bir şekillendirme için gerekli kuvvetleri ve torkları tahmin etmek, metal akışını anlamak, çatlaklardan, katmerlerden ve diğer kusurlardan kaçınarak nihai ürün şeklini elde etmek için tecrübeye ve birikime ihtiyaç bulunmaktadır. Ring rolling tekniği ile dikdörtgen kesitli halkaların yanı sıra farklı profil kestileri için de imalat yapılabilmektedir. Doğal olarak Profil Ring Rolling daha zor bir süreç gerektirmektedir.

        QForm içerisinde simülasyon yapmak için, şekillendirmede gerekli tüm elemanlar ve başlangıç iş parçası, ilgili sıcaklıklarda tanımlanır. Şekillendirmeyi gerçekleştirecek makine kuvvet ve torkları şekillendirme hızı ile birlikte seçilerek simülasyon başlatılır. Simülasyon sırasında sürtünme etkisiyle iş parçası (ring) döndürülerek çevre elemanların (kalıpların) hareketi ile şekillendirme başlar.

 

        Simülasyon sonrasında girilmiş olan bu üretim koşulları için kat-katmer, iç çatlak, iç boşluk oluşup oluşmayacağı, üretim kaç turda gerçekleşeceği, kalıplar üzerindeki kuvvet ve momentler hesaplanarak hatasız bir üretimin yolu açılmış olur. Aşağıda Güney Koreli Kaltek firmasının imalat ve simülasyon videosu verilmiştir.[3] QForm ile ilgili teknik UDEMY eğitimlerimize http://insourceyazilim.com/udemy [4] sayfamızdan ulaşabilirsiniz. Teknik sorularınız için oalpay@insourceyazilim.com adresinden ulaşabilirsiniz.

Onur ALPAY, Temmuz 2020, İzmir

Kaynakça:

[1] http://www.theshermantank.com/about/sherman-tank-turrets/

[2] https://www.picuki.com/media/2308919493458794204

[3] http://kaltek.co.kr/e_sub.html?menu=69

[4] http://insourceyazilim.com/udemy/